数据结构C语言哈夫曼树
时间: 2023-09-27 10:09:14 浏览: 61
哈夫曼树是一种用于数据压缩的树形结构,它是根据数据出现的频率来构建的。在C语言中,我们可以使用数组和结构体来实现哈夫曼树。
首先,我们需要定义一个结构体来表示哈夫曼树的节点:
```c
struct HuffmanNode {
int data; // 数据
int weight; // 权重
int parent; // 父节点下标
int leftChild; // 左孩子下标
int rightChild; // 右孩子下标
};
```
然后,我们可以使用一个数组来存储所有的节点:
```c
struct HuffmanNode huffmanTree[MAX_SIZE];
```
其中,`MAX_SIZE`是一个足够大的常量,用于限定哈夫曼树的最大节点数量。
接下来,我们需要构建哈夫曼树。这里以构建最小堆为例:
```c
// 构建最小堆
void buildMinHeap(struct HuffmanNode huffmanTree[], int size) {
for (int i = size / 2; i >= 1; i--) {
adjustDown(huffmanTree, i, size);
}
}
// 向下调整最小堆
void adjustDown(struct HuffmanNode huffmanTree[], int k, int size) {
huffmanTree = huffmanTree[k];
for (int i = 2 * k; i <= size; i *= 2) {
if (i < size && huffmanTree[i].weight > huffmanTree[i + 1].weight) {
i++;
}
if (huffmanTree.weight <= huffmanTree[i].weight) {
break;
}
huffmanTree[k] = huffmanTree[i];
k = i;
}
huffmanTree[k] = huffmanTree;
}
// 构建哈夫曼树
void buildHuffmanTree(struct HuffmanNode huffmanTree[], int weight[], int n) {
if (n <= 1) {
return;
}
int m = 2 * n - 1; // 哈夫曼树的节点数量
for (int i = 1; i <= n; i++) {
huffmanTree[i].weight = weight[i];
huffmanTree[i].parent = 0;
huffmanTree[i].leftChild = 0;
huffmanTree[i].rightChild = 0;
}
for (int i = n + 1; i <= m; i++) {
huffmanTree[i].weight = 0;
huffmanTree[i].parent = 0;
huffmanTree[i].leftChild = 0;
huffmanTree[i].rightChild = 0;
}
for (int i = n + 1; i <= m; i++) {
int min1, min2;
selectMin(huffmanTree, i - 1, &min1, &min2);
huffmanTree[min1].parent = i;
huffmanTree[min2].parent = i;
huffmanTree[i].leftChild = min1;
huffmanTree[i].rightChild = min2;
huffmanTree[i].weight = huffmanTree[min1].weight + huffmanTree[min2].weight;
}
}
```
上述代码中,`buildMinHeap` 函数用于构建最小堆,`adjustDown` 函数用于向下调整最小堆,`buildHuffmanTree` 函数用于构建哈夫曼树。
最后,我们可以根据构建好的哈夫曼树来进行数据压缩和解压缩操作。具体的压缩和解压缩算法可以根据哈夫曼树的特性来设计。
希望以上信息对你有所帮助!如果还有其他问题,请继续提问。